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液相色谱的保养小技巧

浏览次数:365
时间:2022-11-23 11:04:33

液相色谱组成部分:流动相溶剂瓶→高压泵→进样器→色谱柱→检测器→废液。

  我们按照此顺序来一一说明如何做保养?

  一、流动相溶剂瓶的保养

  溶剂瓶是流动相的起点,通常是盛放水相溶液或是有机相溶液。

  1. 水相溶液 对于水相溶液来说,首要的问题是防止污染。对于溶剂瓶我们要做的非常重要的工作就是勤换流动相,常换常新。

  2. 有机相溶液 对于有机相溶液,可以不用担心细菌繁殖的问题。但是有机相容易发生聚合,特别是乙腈在适宜的光照条件下极易发生聚合,瓶子里就会出现一些絮状的聚合沉淀物。为了防止聚合过程的发生,装乙腈时要用棕色的溶剂瓶,避免阳光直射,更换乙腈时应当弃去瓶底剩余的溶液。

  3. 清洗过滤 溶剂瓶里的过滤头,其作用是为了防止溶液瓶中的颗粒杂质进入到仪器的流路系统中,它的材质通常分为玻璃烧结石英和不锈钢,如果不慎堵塞会造成流动相吸液不畅,因此必须进行清洗,玻璃材质的通常是用稀硝酸泡,而不锈钢材质的可以直接进行超声清洗。

  二、高压泵的保养

  泵是液相色谱的核心,泵将流动相从溶剂瓶输送到液相流路系统中,并要在高压下保持流量和压力的稳定。状态正常的高压泵是液相色谱准确分析的基础,所以平日一定要重视对泵的维护。

  1. 泵压力波动 很多情况下,泵的问题反映在压力上,压力波动又是常见的一类问题。通常我们可以通过重新清洗流路和再次脱气流动相加以解决。

  2. 过滤白头保养 在泵的维护里还有一项常做的工作就是更换清洗阀上的过滤白头,通常判断的标准是纯水以5 mL/min流速清洗的时候,如果压力超过1 MPa则考虑更换。

  三、进样器的保养

  进样器分手动和自动两大类,虽然两者工作模式不同,但使用的要点是基本一致的。

  1. 防止交叉污染 自动进样器常见的问题是交叉污染,交叉污染产生的原因很直接,样品残留在进样针内外表面,并随下一次进样进入色谱系统。要解决交叉污染,主要靠清洗。

  2. 精细操作 手动进样器的操作要点大致相同,应使用液相色谱LC专用进样针,进样时插针应插到底,不使用时将针头留在进样器内,使用前后都要及时清洗。

  四、色谱柱的保养

  色谱柱是化合物分离的关键。保养良好的色谱柱具有更长的使用寿命,且仪器基线平稳。

  1. 避免压力和温度的急剧变化及任何机械震动 温度的突然变化或者使色谱柱从高处掉下都会影响柱内的填充状况;柱压的突然升高或降低也会冲动柱内填料,因此在调节流速时应该缓慢进行,在阀进样时阀的转动不能过缓(如前所述)。

  2. 应逐渐改变溶剂的组成 特别是反相色谱中,不应直接从有机溶剂改变为全部是水,反之亦然。

  3. 色谱柱反冲 纳谱分析小分子分离液相色谱柱ChromCore系列和EcoPak系列色谱柱可以反冲;纳谱分析手性色谱柱UniChiral系列色谱柱可以反冲,反冲可以除去留在柱头的杂质。但是纳谱分析生物大分子液相色谱柱BioCore系列色谱柱不要反冲,否则反冲会迅速降低柱效。

  4. 选择使用适宜的流动相(尤其是pH)以避免固定相被破坏。

  5. 避免将基质复杂的样品尤其是生物样品直接注入柱内 需要对样品进行预处理或者在进样器和色谱柱之间连接一保护柱。保护柱一般是填有相似固定相的短柱。保护柱可以而且应该经常更换。

  6. 经常用强溶剂冲洗色谱柱,清除保留在柱内的杂质 在进行清洗时,对流路系统中流动相的置换应以相混溶的溶剂逐渐过渡,每种流动相的体积应是柱体积的20倍左右,即常规分析需要50~75 ml。

  反相柱清洗再生程序:

  第一步:50%去离子水/50%甲醇或乙腈(5倍柱体积)

  第二步:80%去离子水/20%甲醇或乙腈(5倍柱体积)

  第三步:80%(含0.1%EDTA水溶液)/20%甲醇或乙腈(10倍柱体积)

  第四步:80%去离子水/20%甲醇或乙腈(5倍柱体积)

  第五步:100%甲醇或乙腈(5倍柱体积)

  第六步:100%异丙醇(10倍柱体积)

  第七步:100%甲醇或乙腈(5倍柱体积)

  正相柱/HILIC色谱柱清洗再生程序:

  第一步:50% 0.1 M醋酸铵,pH5/50%乙腈(5倍柱体积)

  第二步:100% 0.1 M醋酸铵,pH5(5倍柱体积)

  第三步:50% 0.1 M醋酸铵,pH5/50%乙腈(5倍柱体积)

  第四步:100%乙腈(10倍柱体积)

  第五步:100%异丙醇(10倍柱体积)

  第六步:100%乙腈(5倍柱体积)

  第七步:使用前用20倍柱体积的流动相平衡色谱柱

  阳离子交换柱清洗再生程序:

  第一步:0.1% 乙酸(5倍柱体积)

  第二步:0.3M磷酸盐缓冲液,含0.1% 乙二胺四乙酸(pH7,至少20倍柱体积)

  第三步:0.1% 乙酸(10倍柱体积)

  第四步:乙腈(5倍柱体积)

  第五步:异丙醇(至少20倍柱体积)

  第六步:乙腈(5倍柱体积,封存)

  阴离子交换柱清洗再生程序:

  第一步:0.1% 乙酸(5倍柱体积)

  第二步:0.3M磷酸盐缓冲液,含0.1% 乙二胺四乙酸(pH7,至少20倍柱体积)

  第三步:0.1% 乙酸(10倍柱体积)

  第四步:乙腈(5倍柱体积)

  第五步:异丙醇(至少20倍柱体积)

  第六步:乙腈(5倍柱体积,封存)

  7. 保存色谱柱时应将柱内充满乙腈或甲醇,柱接头要拧紧,防止溶剂挥发干燥。禁止将缓冲溶液留在柱内静置过晚上或更长时间。

  8. 色谱柱使用过程中,如果压力升高,一种可能是烧结滤片被堵塞,这时应更换滤片或将其取出进行清洗;另一种可能是大分子进入柱内,使柱头被污染;如果柱效降低或色谱峰变形,则可能柱头出现塌陷,死体积增大。

  在后两种情况发生时,小心拧开柱接头,用洁净小钢将柱头填料取出1~2 mm高度(注意把被污染填料取净)再把柱内填料整平。然后用适当溶剂湿润的固定相(与柱内相同)填满色谱柱,压平,再拧紧柱接头。这样处理后柱效能得到改善,但是很难恢复到新柱的水平。

  柱子失效通常是柱端部分,在分析柱前装一根与分析柱相同固定相的短柱(5~30 mm),可以起到保护、延长柱寿命的作用。采用保护柱会损失一定的柱效,这是值得的。

  通常以硅胶为基质的色谱柱,只能在pH2~9范围内使用。柱子使用一段时间后,可能有一些吸附作用强的物质保留于柱顶。新的色谱柱在使用一段时间后柱顶填料可能塌陷,使柱效下降,这时也可补加填料使柱效恢复。

  每次工作完后,用洗脱能力强的洗脱液冲洗,例如ODS柱宜用甲醇冲洗至基线平衡。当采用盐缓冲溶液作流动相时,使用完后应用无盐流动相冲洗。含卤族元素(氟、氯、溴)的化合物可能会腐蚀不锈钢管道,不宜长期与之接触。装在HPLC仪上柱子如不经常使用,应每隔4~5天开机冲洗15分钟。

  五、检测器的保养

  1. 光源部分

  检测器中非常重要的部件是光源,光源对发射能量有要求,一旦能量衰减到一定程度,就会出现基线噪声变大,灵敏度降低等一系列影响使用的问题,因此光源是一个消耗品。通常紫外灯的寿命是2000 h,当到达这个时限的时候,我们就要特别关注灯的能量状况,可以通过仪器维护软件中自带的“灯能量测试”功能来判断,测试的结果会分别评估低、中、高三个波长段的能量,一旦某个波长段的测试结果显示失败,就表示需要更换灯。

  2. 检测池

  检测器中另一个重要部件是检测池,也叫流通池。通常大家关心的一个问题是检测池被堵掉,因为检测池通常不是很耐压,所以一旦被堵就很可能造成损坏。事实上检测池通常不太容易被堵,原因是几乎所有的颗粒杂质都会被色谱柱拦下了,所以堵塞检测器的东西基本都不是来自样品的,很可能是后来“产生”的,比如含盐流动相残留在检测池中导致盐析出。

  六、废液的处置

  液相色谱仪LC的废液大部分含有有机溶剂,会对人体产生一定的危害,对环境也会产生污染,严禁随意倾倒,应及时处理。目前,国内大部分实验室是将废液送到专门的废液处理站集中进行无害化处理。


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